antriebstechnik 10/2015

KUPPLUNGEN UND BREMSEN

KUPPLUNGEN UND BREMSEN Wenn’s hart zugeht Hohe Betriebssicherheit und niedrige Gesamtkosten mit Gelenkwellen Susanne Spieser Bei Gelenkwellen von Voith tragen gleich mehrere Aspekte zu geringeren Lebenszykluskosten bei: Hohe Schwingfestigkeit und Bauteil-Lebensdauer, große Drehmomentreserven bei Überlasten sowie eine lange Lagerlebensdauer in Verbindung mit einem wartungsfreundlichen Lagerkonzept. D as ideale Anwendungsfeld für den Gelenkwellentyp CH von Voith sind Walzwerk-Hauptantriebe, Bergbaumaschinen oder Anlagen, bei denen die Gelenkwellen hohen oder höchsten Drehmomenten ausgesetzt sind. Sie werden dabei stets individuell auf die spezifischen Antriebsanforderungen angepasst. In den vergangenen drei Jahren ist es Voith mit einem Lagerkonzept gelungen, die Schwergelenkwellen mit Rotationsdurchmessern von 590 mm bis 1 460 mm nochmals zu verbessern. Ausschlaggebend hierfür ist u. a. die Verbesserung in der Lagertechnologie. Liefen die Wälzkörper bislang direkt auf dem Zapfenkreuz, fügt Voith in der CH- Baureihe einen neu konzipierten Lagerinnenring mit integriertem Axiallager hinzu. Das wälzgelagerte Axiallager bietet hohe Verformungssicherheit und sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Belastung. Damit werden die Gewichtskräfte der Ge- Susanne Spiesser ist Head of Internal & External Communications bei der Voith Turbo GmbH in Heidenheim lenkwelle auch bei hohen Querbeschleunigungen zuverlässig aufgenommen. Die Kassettenbauweise der Lagereinheit zeichnet sich zugleich durch Montagefreundlichkeit aus. Lagerinnenringe und der Außenring werden dabei als Einheit montiert. Hinsichtlich der Lebensdauerzykluskosten ergibt sich ein Kostenvorteil, den Voith auf 20 bis 30 % beziffert. Der Grund: Lager sind Verschleißteile; bei marktgängiger Technologie musste bei einem Lagertausch die komplette Zapfenkreuzgarnitur mitgetauscht werden. Mit der Kassettentechnologie ist dies nicht mehr notwendig, da hier die Möglichkeit besteht, einzelne Lager zu tauschen. Den Betreibern entfallen somit zusätzliche Beschaffungs- und Lagerkosten für Zapfenkreuzgarnituren. Durch eine spezielle Wälzkörperbestückung wurde ebenso die statische Belastbarkeit der Radiallager baugrößenabhängig um bis zu 18 % gesteigert. Weiterer Festigkeitsvorteil: Voith kommt als einziger Schwergelenkwellen-Hersteller ohne zusätzliche Verschraubungen in der Lagereinheit aus. Lediglich am Lagerdeckel finden sich zwei Schrauben, die aber keine tragende Funktion besitzen. Auch dies trägt wesentlich zur Betriebssicherheit bei, da es unter Drehmomentbelastung zu elastischen Verformungen im Gelenk kommt, die das Lockern von Verschraubungen einhergehend mit Schraubenbrüchen begünstigen. Schließlich setzte Voith auch an einem weiteren Verbesserungsaspekt an − der Reinheit der Flanschmitnehmer-Rohlinge. Welche Probleme schlechte Gussqualitäten den Herstellern bereiten, ist in der Branche hinreichend bekannt. Deshalb hat sich Voith für Gelenkwellen in Schmiedeausführung entschieden. Gegenüber den Gussvarianten verbessert Schmiedestahl die Schwingfestigkeit um 20 bis 30 %. Die spanende Bearbeitung bietet entscheidende Vorteile hinsichtlich Maßhaltigkeit und Flexibilität in der Formgebung. Aufwändige und kostenintensive Holzmodelle − für einen Guss unerlässlich − weichen der flexiblen Übertragung von CAD-Daten auf die Zerspanungsmaschine. Zahlreiche Betreiber von Stahl- oder Walzwerken weltweit setzen bereits seit über drei Jahren auf die Vorteile der CH- Baureihe, darunter Capital Steel in China, Posco in Korea, Bokaro in Indien, TMK in Russland, Habas in der Türkei, die Stahlwerke Thüringen sowie Nucor Hertford in den USA. Die dort eingesetzten Gelenkwellen haben Rotationsdurchmesser zwischen 590 mm und 1 300 mm. www.voith.de 40 antriebstechnik 10/2015

KUPPLUNGEN UND BREMSEN Metallbalgkupplung: In drei Richtungen flexibel, in Drehrichtung steif Für die Metallbalgkupplung-Reihe KM mit 6-welligem Balg verwendet Jakob Antriebstechnik dünnwandige, mehrlagige Bälge aus Edelstahlblechen, die der Kupplung eine hohe Drehfedersteifigkeit verleihen. Diese Eigenschaft bietet eine hohe Positionier- und Rundlaufgenauigkeit auch unter schwierigen Bedingungen sowie eine spielfreie Drehmomentübertragung zwischen An- und Abtriebswelle. Ein weiteres Merkmal ist die Aufnahmefähigkeit großer Wellenverlagerungen bei gleichzeitig kleinen Rückstellkräften. Die Klemmnabe ist aus hochfestem Aluminium, um ein geringes Massenträgheitsmoment zu erreichen. Die Naben sind ausgestattet mit dem Easy-Clamp-System, das ein mit genügendem Passungsspiel versehenes Aufschieben bietet. Eine radial leicht zugängliche Schraube pro Nabe sorgt für die zur Drehmomentübertragung notwendige Vorspannkraft. Durch diese Verbindung können die Kupplungen mit wenigen Handgriffen montiert werden. Die Balg-Nabe-Verbindung geschieht durch das spielfreie Bördel-Einpressverfahren. Im Gegensatz zu Klebeverbindungen ist dieses Fügeverfahren bei kritischen Betriebsbedingungen (-40 bis 300 °C) unbegrenzt. www.jakobantriebstechnik.de Hohe Leistungsdichte bei kompakter Bauform Die Zahnkupplung GC des Unternehmens Desch ist eine flexible doppelkardanische Wellenverbindung mit formschlüssiger Drehmomentübertragung über die im Eingriff befindliche Verzahnung. Durch die ballige Verzahnung der Nabe können radiale, axiale und winklige Wellenverlagerung ausgeglichen werden. Die in allen Bereichen des Maschinenbaus einsetzbare Zahnkupplung ist eine Ganzstahlkupplung mit Fettschmierung und Rundschnurring-Abdichtung. In der Regel findet ein horizontaler Kupplungseinbau statt. Sonderausführungen lassen aber ebenso einen vertikalen Einbau zu. Neben der aus Lagervorrat verfügbaren Standardkupplung, ist die Zahnkupplung GC in verschiedenen Ausführungen für viele Spezialanwendungen lieferbar. Des Weiteren können problemlos Sonderzahnkupplungen nach Kundenspezifikation gefertigt oder an vorhandenen gegebenen Bedingungen angepasst werden. Die Bandbreite der Zahnkupplung GC erstreckt sich über Kupplungsgrößen von 50 bis 1 000 und lässt Drehmomentübertragungen von 1 920 bis 8 000 000 Nm zu, geeignet für Wellendurchmesser von 20 bis 1 000 mm. Zuverlässig und effizient. Hochleistungs-Gelenkwellen Voith Gelenkwellen sind für anspruchsvolle Antriebe mit höchsten Drehmomenten konzipiert. Die Gelenke sind wälzgelagert und eliminieren weitestgehend Energieverluste, die bei anderen Antriebskonzepten infolge von Reibung auftreten. Die hermetisch abgedichteten Wälzlager minimieren den Schmierstoffverbrauch und verbessern gleichzeitig die CO 2 -Bilanz der Walzanlagen. www.voith.de/gelenkwelle www.desch.de Voith-Turbo.indd 1 17.09.2015 11:10:45 antriebstechnik 10/2015 41